湖南农业大学：《高级微生物学》课程教学资源（PPT课件）第五章 微生物在食品发酵工业中的应用

2024/11/1 1 第 五 章 微 生 物 在 食 品 发 酵 工 业 中 的 应 用

2024/11/1 1 第 五 章 微 生 物 在 食 品 发 酵 工 业 中 的 应 用

2024/11/1 2 ⚫ 应用于发酵工业的微生物种类，主 要有： 细菌，放线菌， 酵母菌，霉菌等。 ⚫ 人类对微生物的应用可概括为两大 方面： 利用微生物的酶及其代谢产物； 利用微生的菌体及其内含物

2024/11/1 2 ⚫ 应用于发酵工业的微生物种类，主 要有： 细菌，放线菌， 酵母菌，霉菌等。 ⚫ 人类对微生物的应用可概括为两大 方面： 利用微生物的酶及其代谢产物； 利用微生的菌体及其内含物

2024/11/1 3 主要内容 一、微 生 物 的 酶 及 微 生 物 代 谢 产 物 的 应 用 二、微 生 物 的 菌 体 及 其 内 含 物 的 应 用

2024/11/1 3 主要内容 一、微 生 物 的 酶 及 微 生 物 代 谢 产 物 的 应 用 二、微 生 物 的 菌 体 及 其 内 含 物 的 应 用

2024/11/1 4 第 一 节 微 生 物 的 酶 及 微 生 物 代 谢 产 物 的 应 用

2024/11/1 4 第 一 节 微 生 物 的 酶 及 微 生 物 代 谢 产 物 的 应 用

2024/11/1 5 一、微生物酶 1.1 概况： 酶（enzyme）是活细胞产生的一种生物催 化剂。 酶是一类具有催化功能的蛋白质，能够使 生物体内发生各种各样的生物化学变化，无论 是动物、植物或微生物本身，它们的生长、发 育、繁衍后代等，新陈代谢时所进行的一切生 化变化，几乎都是在酶的催化下发生的，可以 说没有酶就没有生命。酶的催化作用很早就为 人们的生活所利用

2024/11/1 5 一、微生物酶 1.1 概况： 酶（enzyme）是活细胞产生的一种生物催 化剂。 酶是一类具有催化功能的蛋白质，能够使 生物体内发生各种各样的生物化学变化，无论 是动物、植物或微生物本身，它们的生长、发 育、繁衍后代等，新陈代谢时所进行的一切生 化变化，几乎都是在酶的催化下发生的，可以 说没有酶就没有生命。酶的催化作用很早就为 人们的生活所利用

2024/11/1 6 1897年Buchner发现酶的细胞外作用现象，从而 导致了酶的商品化生产。最初的商品酶制剂主要以 动植物为原料提取，如从牛胃中提取凝乳酶、从胰 脏中提取胰酶、从血液中提取凝血酶及从植物材料 中提取淀粉酶等。之后，Takamine利用霉菌来生产 淀粉酶使得酶制剂工业取得突破。其方法甚至在今 天仍被采用。 20世纪90年代以后，随着基因工程的广泛介入， 经过酶基因重组， “基因工程+发酵工艺+先进发 酵设备”可以算是酶工业的第三次飞跃。微生物作 为酶制剂来源的地位得到了进一步的加强，显示出 了动植物无法与其比拟的巨大优越性

2024/11/1 6 1897年Buchner发现酶的细胞外作用现象，从而 导致了酶的商品化生产。最初的商品酶制剂主要以 动植物为原料提取，如从牛胃中提取凝乳酶、从胰 脏中提取胰酶、从血液中提取凝血酶及从植物材料 中提取淀粉酶等。之后，Takamine利用霉菌来生产 淀粉酶使得酶制剂工业取得突破。其方法甚至在今 天仍被采用。 20世纪90年代以后，随着基因工程的广泛介入， 经过酶基因重组， “基因工程+发酵工艺+先进发 酵设备”可以算是酶工业的第三次飞跃。微生物作 为酶制剂来源的地位得到了进一步的加强，显示出 了动植物无法与其比拟的巨大优越性

2024/11/1 7 用微生物来生产酶产品，具有微生物生长 繁殖快，生活周期短，生产能力几乎可以不受 限制地扩大，能满足迅速扩张的市场需求; 此 外，微生物种类繁多，微生物酶品种齐全.多样 性。近几十年来，微生物酶已经发展成为大规 模的工业生产，成了各种酶制剂的主要来源， 特别是当基因工程介入时，动植物细胞中存在 的酶，几乎都能够利用微生物细胞获得。 因此，有计划和仔细地筛选微生物菌株，通 常可以获得能够生产几乎任何一种酶的适当菌 株

2024/11/1 7 用微生物来生产酶产品，具有微生物生长 繁殖快，生活周期短，生产能力几乎可以不受 限制地扩大，能满足迅速扩张的市场需求; 此 外，微生物种类繁多，微生物酶品种齐全.多样 性。近几十年来，微生物酶已经发展成为大规 模的工业生产，成了各种酶制剂的主要来源， 特别是当基因工程介入时，动植物细胞中存在 的酶，几乎都能够利用微生物细胞获得。 因此，有计划和仔细地筛选微生物菌株，通 常可以获得能够生产几乎任何一种酶的适当菌 株

2024/11/1 8 1.2 微生物酶的种类: 酶的组成与分类 单聚体蛋白 酶蛋白 寡聚体蛋白:谷酰胺合成酶 多聚体蛋白:丙酮酸脱氢酶 酶 辅基: 血红素 辅因子 辅酶: NAD, FAD, 生物素等 激活剂: 金属离子 胞内酶 酶 胞外酶

2024/11/1 8 1.2 微生物酶的种类: 酶的组成与分类 单聚体蛋白 酶蛋白 寡聚体蛋白:谷酰胺合成酶 多聚体蛋白:丙酮酸脱氢酶 酶 辅基: 血红素 辅因子 辅酶: NAD, FAD, 生物素等 激活剂: 金属离子 胞内酶 酶 胞外酶

2024/11/1 9 胞内酶的分布： 酶种类 部位 参与物质运输的酶 细胞膜 参与糖代谢的酶 细胞质 呼吸酶 内膜或线粒体 蛋白质合成酶 核糖体 光合作用酶 色素体

2024/11/1 9 胞内酶的分布： 酶种类 部位 参与物质运输的酶 细胞膜 参与糖代谢的酶 细胞质 呼吸酶 内膜或线粒体 蛋白质合成酶 核糖体 光合作用酶 色素体

2024/11/1 10 目前巳发现的微生物的酶巳有2500多种，使 用价值高而大量规模化生产的仅20多种。 主要有，淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖异构酶、 纤维素酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶等10余种。 广泛应用于，食品、发酵、纺织、制革、医 药、造纸、日用化工、水产加工、畜禽饲料、三 废处理、化学分析等，其中60％用于食品工业

2024/11/1 10 目前巳发现的微生物的酶巳有2500多种，使 用价值高而大量规模化生产的仅20多种。 主要有，淀粉酶、蛋白酶、葡萄糖异构酶、 纤维素酶、果胶酶、葡萄糖氧化酶等10余种。 广泛应用于，食品、发酵、纺织、制革、医 药、造纸、日用化工、水产加工、畜禽饲料、三 废处理、化学分析等，其中60％用于食品工业